Im überwiegend fossil beheizten Temperaturbereich bis 200 °C, welcher etwa 40 % des Prozesswärmebedarfs ausmacht, liegt in der Abwärmenutzung durch Wärmerückgewinnung und Wärmepumpen ein kaum erschlossenes Potenzial zur Reduktion von Treibhausgasemissionen. Fehlendes Know-how hinsichtlich sinnvoller Anwendungen und optimaler Integrationspunkte bei komplexen Prozessen sowie variablen Infrastrukturen, fehlende technologische Lösungen zur Wandlung und Speicherung von Wärme größer 100°C, hoher Aufwand zur Datenerhebung und Bedenken hinsichtlich der Prozesssicherheit sind wesentliche Gründe für das Fehlen von Umsetzungen. Ziel des Forschungsvorhabens ist es daher ein digitales Entscheidungsunterstützungssystem als zentralen Anker zur Planung und Konfiguration von Wärmepumpen-Speicher-Systemen (WSS) für die resiliente und effiziente Wandlung und Speicherung von Wärme zu entwickeln. Um die hohen Transaktionskosten bei der dafür notwendigen Datenerhebung zu reduzieren, ist geplant, dazu Methoden aus dem Process Mining zu nutzen. Auf dieser Datengrundlage lassen sich Design, Integration und Auslegung von WSS unter Berücksichtigung der Kombinationsmöglichkeiten von Wärmequellen und -senken sowie von prozesstechnischen, zeitlichen, räumlichen sowie ökologischen und ökonomischen Restriktionen für die Entscheidungsunterstützung optimieren. Ein weiteres Ziel ist die Entwicklung und der Aufbau eines modularen und konfigurierbaren Hochtemperaturspeichersystems im Labormaßstab, um eine robuste und unterbrechungsfreie Versorgung zu gewährleisten. In einer virtuellen Produktionsumgebung werden die entwickelten Systeme unternehmensspezifisch und sensitiv erprobt. Sowohl das Speichersystem als auch die prototypischen Inkremente des Entscheidungsunterstützungssystems werden zur Dissemination, Weiterentwicklung und Multiplikation in einem Demonstrator implementiert.

Ziel des Projekts ist die Entwicklung von Methoden und Tools für eine vereinfachte Sanierung von MFH/Quartieren über standardisierte Sanierungsmodule, welche Informationsdefizite in Bezug auf die damit verbundenen Kosten während Planung, Konzeptionierung und Inbetriebnahme reduzieren. Dar-über hinaus verfolgt das Gesamtvorhaben das Ziel der Treibhausgasemissions- und der Energieeinsatz-minimierung mittels Kombination und Integration innovativer Systeme sowie der Verwendung des Energiemanagers. Die CO₂-minimierte Versorgung mit Strom und Wärme erfolgt dabei überwiegend mit PVT-PCM-Wärmepumpensystemen während der selbstlernende Energiemanager den Betrieb in MFH und Quartieren optimiert und überwacht. Anhand der Ergebnisse des Vorgängerprojekts DynOpt-En können die Energieeinsparungen durch den Einsatz des Energiemanagers auf 15 bis 20°% in Abhän-gigkeit der Rahmenbedingungen geschätzt werden.

Das Gesamtziel des Projekts, das gemeinsam von den deutschen sowie mongolischen Partner verfolgt wird, ist die Entwicklung eines für die harschen Bedingungen der Mongolei geeigneten Heizsystems, das regenerativ mittels Photovoltaik (PV) erzeugte Energie in Wärme (H) umwandelt, um der dortigen durch Kohleverheizung verursachten Luftverschmutzung entgegenzuwirken. Unter https://pv2heat.com/ finden Sie weiterführende Informationen zum Projekt.

Unter der Leitung des Fachgebiets Leistungselektronik und Elektrische Antriebstechnik (LEA) entwickelt das KET die Infrastruktur, mit der das gekoppelte Verhalten von z.B. Batteriespeichern, Windkraftanlagen, Photovoltaikanlagen oder Blockheizkraftwerken im Labor simuliert werden kann. Mit dem Microgrid-Labor (μG-Lab) in Paderborn wird eine Plattform für zukünftige Forschungs- und Entwicklungsprojekte geschaffen, um neue innovative Konzepte unter realistischen Bedingungen zu testen und zu verifizieren.

Ziel des Projektes ist es, ein innovatives Gesamtkonzept zur kombinierten regenerativen Versorgung von Gebäuden mit Wärme, Kälte, Strom und Frischluft zu entwickeln und im realen Einsatz zu evaluieren. Im Fokus steht dabei eine möglichst umfassende und effiziente Nutzung zur Verfügung stehender regenerativer Umweltenergie und die Verknüpfung mit LowEx-Systemen zur Gebäudekühlung, Heizung und Lüftung.

Im Verbundprojekt FlexiEnergy entwickelt ein Konsortium aus Forschung und Wirtschaft ein intelligentes Entscheidungsunterstützungssystem zur sektorübergreifenden Planung von Energienetzen. Das Planungsinstrument bietet die Möglichkeit, Synergien zwischen verschiedenen Energieträgern, wie Strom, Gas, Wärme und Mobilität, zu nutzen und hierdurch Energiesysteme kosteneffizienter und CO₂-ärmer zu gestalten sowie die Stabilität der Netze auch zukünftig zu gewährleisten.

Das primäre Ziel des Projektes ist neben der Steigerung des Wirkungsgrades die Erhöhung der Lebensdauer von Photovoltaik-Modulen durch die Integration hochkapazitiver, polymergebundener Phasenwechselmaterialien (PCM) mit erhöhter Wärmeleitfähigkeit.

Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines Microgrid-Demonstrators für die Energieversorgung eines industriellen KMU. Hierzu werden bestehende Leistungssteller im Hinblick auf Energieeffizienz, Zuverlässigkeit und Benutzerfreundlichkeit weiterentwickelt.

Durch Einsatz von maßgeschneiderten Latentspeichermaterialien soll die Energieeffizienz von Haushaltskühl- und Gefriergeräten erhöht werden. Zudem wird dadurch die Zyklendauer des Kälteprozesses verlängert, womit die Geräte sich für das Demand Side Management eignen.